Python script代码在C++中的使用方法("如何在C++中调用并使用Python脚本代码")

原创

ithorizon 7个月前 (10-19) 阅读数 20 #后端开发

怎样在C++中调用并使用Python脚本代码

一、引言

在软件开发过程中，我们时常会遇到需要将不同语言编写的模块整合到一起的情况。C++ 是一种高效、性能有力的编程语言，而 Python 则以其简洁易读、多彩的库和工具而著称。在某些场景下，我们或许需要在 C++ 程序中调用 Python 脚本代码，以实现特定的功能。本文将介绍怎样在 C++ 中调用并使用 Python 脚本代码。

二、C++ 调用 Python 的方法

目前，C++ 调用 Python 的首要方法有三种：使用 Python 的 C API、利用 subprocess 模块以及使用 Python 的 ctypes 库。下面将分别介绍这三种方法。

三、使用 Python 的 C API

Python 的 C API 是一组用于从 C/C++ 程序中调用 Python 代码的函数和宏。以下是使用 Python C API 的基本步骤：

初始化 Python 解释器；

导入 Python 模块；

获取 Python 对象；

执行 Python 函数；

清理 Python 解释器。

以下是一个示例代码：


#include 
int main() {
    // 初始化 Python 解释器
    Py_Initialize();
    // 导入 sys 模块
    PyObject* pName = PyUnicode_DecodeFSDefault("sys");
    PyObject* pModule = PyImport_Import(pName);
    Py_DECREF(pName);
    // 获取 sys 模块的 stdin 属性
    PyObject* pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "stdin");
    Py_DECREF(pModule);
    // 执行 stdin.read() 函数
    PyObject* pValue = PyObject_CallObject(pFunc, NULL);
    Py_DECREF(pFunc);
    // 输出最终
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(pValue);
    printf("%s ", result);
    // 清理 Python 解释器
    Py_DECREF(pValue);
    Py_Finalize();
    return 0;
}

四、使用 subprocess 模块

subprocess 模块是 Python 的标准库之一，它允许你启动新进程、连接到它们的输入/输出/谬误管道，并获取它们的返回码。在 C++ 中，我们可以通过调用 Python 解释器并传递脚本参数来使用 subprocess 模块。以下是一个示例代码：


#include 
#include 
int main() {
    // 调用 Python 脚本
    std::string pythonScript = "python script.py";
    int ret = system(pythonScript.c_str());
    if (ret != 0) {
        std::cerr << "Python 脚本执行未果！" << std::endl;
        return -1;
    }
    return 0;
}

在这个例子中，我们使用了 C++ 的 system 函数来调用 Python 解释器并执行脚本。这种方法相对明了，但它的缺点是性能较低，由于它会启动一个新的进程来执行 Python 脚本。

五、使用 ctypes 库

ctypes 是 Python 的一个标准库，它提供了和 C 语言兼容的数据类型，并允许调用 DLLs 或共享库中的函数。在 C++ 中，我们可以通过 ctypes 库来加载 Python 解释器，并调用 Python 函数。以下是一个示例代码：


#include 
#include 
int main() {
    // 初始化 Python 解释器
    Py_Initialize();
    // 加载 Python 库
    ctypes.CDLL("libpython3.so");
    // 获取 Python 函数
    ctypes.CFuncPtr pyFunc = ctypes.CFuncPtr("PyObject*', ()", "PyObject_CallFunction");
    // 调用 Python 函数
    PyObject* pModule = PyImport_ImportModule("script");
    PyObject* pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "my_function");
    PyObject* pValue = pyFunc(pFunc);
    // 输出最终
    const char* result = PyUnicode_AsUTF8(pValue);
    printf("%s ", result);
    // 清理 Python 解释器
    Py_DECREF(pValue);
    Py_DECREF(pFunc);
    Py_DECREF(pModule);
    Py_Finalize();
    return 0;
}